Kto si myslí, že hračky nemajú vlastný život, sa veľmi mýli. Sotva dieťa vyjde z izby, začnú sa v jeho izbe diať zvláštne veci. Všetky hračky si vydýchnu, pretože môžu byť konečne samy sebou, namiesto toho, aby predstierali, že sú iba neživými predmetmi. Najobľúbenejšia hračka - kovboj Woody - má pochopiteľne hlavné slovo a všetci sa pod jeho vedením pripravujú na špeciálnu prieskumnú akciu. Chlapec má totiž narodeniny a Woodyho priatelia sa obávajú, aké nové hračky budú musieť privítať. Ich najhoršie tušenie sa vyplní.

V roku 1961 mimozemský vesmírny koráb prevážajúci vynález z planéty Cybertron stroskotá na odvrátenej strane Mesiaca. Havária je zaznamenaná i prístrojmi v NASA a prezident Kennedy nariaďuje misiu na Mesiac. A tak v roku 1969 posádka Apolla 11 pristane na Mesiaci, a keď sa skončí oficiálna časť prenosu, vydajú sa prehliadnuť havarovanú loď. To, čo objavia, si nechajú pre seba, resp. pre tajné služby. V súčasnosti Autoboti pomáhajú armáde Spojených štátov v oblasti prevencie konfliktov po celom svete a pátrajú po Deceptikonoch, ktorí sa ukrývajú na Zemi. Pri jednej z takých pátracích akcii v Černobyle zistia, že im ľudia zabudli povedať pár zásadných vecí, ktoré ich nakoniec dovedú späť na Mesiac k havarovanej lodi. Sam Witwicky, ktorý s mimozemskými Autobotmi pred niekoľkými rokmi zachránil planétu pre zradnými Deceptikonmi, je znovu vtiahnutý do boja dobrých a zlých transformerov.

Samson je milý, spoločenský lev z newyorskej ZOO, ktorý rád svojmu synovi Ryanovi a ostatným rozpráva príbehy o tom, ako žil v divočine. Každému v ZOO je dobrým priateľom, ale má jedno veľké tajomstvo - všetky jeho príbehy sú vymyslené, nikdy v živote v divočine nebol, pretože sa narodil v zajatí. Po jednej party však musí vyjsť s pravdou von, pretože počas večierka sa jeho syn Ryan náhodou dostane do prepravného boxu, ktorý smeruje do naozajstnej divočiny. Zúfalý Samson sa spolu so svojimi kamarátmi - žirafou Bridget, anakondou Larrym, veveričiakom Bennym a koalou Nigelom - rozhodne vybrať na záchrannú akciu. Podarená partia rýchlo zistí, že n niet nad bezpečie a pohodu newyorskej zoologickej záhrady. So záchranou to vôbec nebude jednoduché, pretože loď s Ryanom smeruje na šíre more...